Wie ultraleichte Solarzellen Drohnen ohne Ladeunterbrechungen fliegen lassen könnten
Die Drohnen fliegen energieautark. (Foto: JKU)
Geräte energieautark zu betreiben, ist eine große Herausforderung. Das bedeutet, dass sie unabhängig von externen Energiequellen wie Ladesäulen, Steckdosen oder Tankstellen funktionieren.
Forscher der Johannes Kepler Universität Linz könnten nun eine Lösung für Drohnen gefunden haben. Sie entwickelten Solarzellen, die 20 Mal dünner sind als ein menschliches Haar und sehr leicht.
Diese Solarzellen bestehen aus einem neuen Material namens Perowskit, wie aus einem Bericht der Universität hervorgeht. Dies könnte die Nutzung von Drohnen verändern, indem sie länger und effizienter operieren können, ohne auf andere Energiequellen angewiesen zu sein.
Solarzellen könnten in vielen Bereichen Anwendung finden
„Ultradünne und leichte Solarzellen haben nicht nur das enorme Potenzial, die Energiegewinnung in der Luft- und Raumfahrt zu revolutionieren, sondern auch eine Vielzahl von Anwendungen, wie tragbare Elektronik und das Internet der Dinge können von dieser neuen Technologie profitieren“, betont Christoph Putz, einer der Hauptautoren der Studie.
Die ultradünnen Perowskit-Zellen erreichen einen maximalen Wirkungsgrad von 20,1 Prozent, mit einem Durchschnitt von 18,1 Prozent. Dies ist vergleichbar mit durchschnittlichen kommerziellen Solarzellen. Ihre Leichtigkeit führt jedoch zu einer Leistungsdichte von 44 Watt pro Gramm, was sie deutlich effizienter macht als herkömmliche Zellen.
Drohne fliegt mit den neuartigen Solarzellen
Die Forscher haben die neuen Solarzellen bereits erfolgreich in der Praxis getestet. Sie rüsteten eine kleine, handtellergroße kommerzielle Quadcopter-Drohne mit 24 dieser Zellen aus.
Sie machten nur ein Vierhundertstel des Gesamtgewichts der Drohne aus. Dadurch konnte die Drohne energieautark fliegen und mehrere Lade-Flug-Lade-Zyklen ohne externe Energiequellen absolvieren.
Die Forscher sind der Meinung, dass diese Technologie in den Bereichen Suche und Rettung, groß angelegte Kartierung und bei der Erzeugung von Solarenergie im Weltraum Anwendung finden könnte. Ihre Ergebnisse wurden im Journal Nature Energy veröffentlicht.
